В ядрі Землі знайшли водень на 45 океанів — гіпотеза кометного походження води під питанням

Нове дослідження представило експериментальні докази того, що ядро нашої планети є найбільшим резервуаром водню на Землі. Вчені давно підозрювали, що окрім заліза в ядрі присутні легкі елементи, які пояснюють його меншу щільність у порівнянні з чистим залізом. Водень вважається одним із головних кандидатів на цю роль. Якщо це так, то його там запасено на 45 океанів.

Джерело зображення: ІІ-генерація Grok 4/3DNews

Експеримент проводився з використанням нагрітих лазером алмазних наковален, які з умовною достовірністю дозволили відтворити екстремальні умови ядра Землі — тиск до 111 ГПа і температуру близько 5100 К (4826,85 °C). Зразки заліза, що імітують склад ядра, контактували з гідратованим силікатним склом — еквівалентом первинного океану магми.

Після експериментів зразок вивчили з використанням атомно-зондової томографії для створення тривимірних карт елементного складу на наноуровні. У загартованих зразках виявилися наноструктури з співвідношенням кремнію та водню, близьким до 1:1, що дозволило екстраполювати вміст водню в ядрі, спираючись на відоме кількість кремнію (2–10 відсотків за масою). Таким чином, вміст водню в ядрі може становити приблизно 0,07–0,36 % за масою, що відповідає величезному обсягу — від 9 до 45 мас води всіх земних океанів, разом узятих.

Це відкриття має важливі наслідки для розуміння походження води на Землі. Якщо ядро містить таку кількість водню, значить, більша частина водню (і, відповідно, води) була захоплена планетою ще на стадії акреції, під час формування ядра. Це суперечить гіпотезі про пізню доставку води кометами або астероїдами вже після формування ядра.

В результаті дослідження не лише уточнює склад самого глибокого шару планети (до якого вчені навряд чи коли-небудь доберуться), але й змінює уявлення про ранню еволюцію Землі. Водень в ядрі міг надходити з первинної атмосфери та магматичного океану, а його присутність допомагає пояснити багато геохімічних і геофізичних особливостей, включаючи генерацію магнітного поля та циркуляцію речовин у надрах. Хоча залишаються деякі невизначеності (наприклад, можливе забруднення зразків або точність знань про кількість кремнію в ядрі), на сьогоднішній день робота надає найбезпосередніші експериментальні докази присутності водню в самому серці Землі.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки